一种水性聚氨酯胶粘剂制造技术

本申请涉及一种水性聚氨酯胶粘剂，原料包括如下重量份数的组分：20

【技术实现步骤摘要】
一种水性聚氨酯胶粘剂


[0001]本申请涉及胶粘剂的
，尤其是涉及一种水性聚氨酯胶粘剂。

技术介绍

[0002]水性胶黏剂是以天然高分子或合成高分子为黏料，以水为溶剂或分散剂，取代对环境有污染的有毒有机溶剂制备成的一种环境友好型胶黏剂。
[0003]水性聚氨酯(APU)胶粘剂是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系，也称水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯；水性聚氨酯以水为溶剂，无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性。
[0004]但是目前的水性聚氨酯胶粘剂存在着形成的乳胶膜力学性能不足的问题，仍有待改进。

技术实现思路

[0005]为了提高水性聚氨酯胶粘剂的乳胶膜的力学性能，本申请提供一种水性聚氨酯胶粘剂。
[0006]本申请提供的一种水性聚氨酯胶粘剂采用如下的技术方案：一种水性聚氨酯胶粘剂，原料包括如下重量份数的组分：20
‑
30份乙二酸丁二醇酯；7
‑
8份甲苯二异氰酸酯；0.5
‑
0.8份1,4
‑
丁二醇；0.8
‑
2份二羟甲基丙酸；1
‑
2份三乙胺；0.2
‑
0.5份乙二胺；12
‑
25份N
‑
乙基吡咯烷酮；2
‑
2.5份ZnO纳米粒子；0.6
‑
0.8份CeO2纳米棒；10
‑
12份分散剂；50
‑
60份去离子水。
[0007]通过采用上述技术方案，乙二酸丁二醇酯和甲苯二异氰酸酯和1,4
‑
丁二醇、二羟甲基丙酸等助剂组成反应得到聚氨酯胶粘剂的基体组分；再由分散剂辅助ZnO纳米粒子和CeO2纳米棒与基体组分的结合；当ZnO纳米粒子和CeO2纳米棒的纳米混合物与基体组分牢固结合后，可通过纳米混合物粒子与基体组分的脱粘从而对裂纹的扩展起一定的阻碍作用，由此可消耗断裂功；且通过同步添加纳米粒子和纳米棒，可填充于基体组分的内部空隙或孔洞中，提高纳米化合物在基体组分的内部掺入度，从而进一步达到改善聚氨酯胶粘剂的力学性能的目的。
[0008]优选的，所述分散剂包括如下重量份数的组分：
8
‑
10份液体石蜡；1
‑
2份十二酰单乙醇胺；0.3
‑
0.4份丙烯酸树脂。
[0009]通过采用上述技术方案，十二酰单乙醇胺具有一定的增粘性能，辅助纳米混合物和基体组分的结合；同时十二酰单乙醇胺链长较长，可减少纳米混合物的团聚现象；丙烯酸树脂不仅具有较高的粘接力还有优异的成膜性，以液体石蜡为主要成分的分散剂对纳米粒子和纳米棒进行分散和表面修饰，可使纳米混合物的分散更均匀，且十二酰单乙醇胺和丙烯酸树脂的进一步添加有利于改善纳米粒子和纳米棒和基体组分的界面结合，得到的聚氨酯胶粘剂的力学性能提升更均衡且稳定；同时控制丙烯酸树脂的添加量，避免粘性过大影响纳米混合物的分散性；丙烯酸树脂的加入还有助于提升成膜后的力学性能。
[0010]优选的，按重量份数计，所述原料还包括1
‑
2份木质素。
[0011]通过采用上述技术方案，具有芳环结构的大分子木质素与丙烯酸树脂混合，在空间位阻存在下，含有醚键、碳
‑
碳键的木质素与丙烯酸树脂之间通过化学键联接在一起，使分子间有较强的相互作用，形成网链，由此得到的分散剂分布于基体组分中，有助于提升聚氨酯胶粘剂的力学性能。
[0012]优选的，所述分散剂的制备方法为：先将十二酰单乙醇胺和液体石蜡搅拌混合8
‑
10min，再添加丙烯酸树脂，继续搅拌30
‑
40min。
[0013]通过采用上述技术方案，先将具有增粘效果的十二酰单乙醇胺和具有润滑性的液体石蜡混合，提高相容性，再和用于提高粘度的丙烯酸树脂混合，提高丙烯酸树脂的均匀分散程度；避免同时添加十二酰单乙醇胺和丙烯酸树脂，导致组分混合不均的问题，影响与其他组分均匀混合的性能。
[0014]优选的，所述丙烯酸树脂和木质素的重量份数比为1:4。
[0015]通过采用上述技术方案，经试验证明，当丙烯酸树脂和木质素的重量份数比为1:4时，可较好地提升聚氨酯胶粘剂的力学性能。
[0016]优选的，按重量份数计，所述原料还包括0.6
‑
0.8份甲基丙烯缩水甘油酯。
[0017]通过采用上述技术方案，加入含丙烯酸酯双键链段的甲基丙烯缩水甘油酯，可提高木质素与丙烯酸树脂形成的网链分子的活动能力，同时还可改善分子交联状态的不均匀性，达到增韧并改善力学性能的目的。
[0018]优选的，所述ZnO纳米粒子的平均粒径为20
‑
30nm；所述CeO2纳米棒的平均长度为1
‑
2μm。
[0019]通过采用上述技术方案，当采用20
‑
30nm粒径的ZnO纳米粒子和1
‑
2μm长度的CeO2纳米棒时，填充效果更理想；粒径或长度过小更易产生团聚，影响性能；粒径或长度过大则容易导致空隙填充效果不佳，纳米粒子或纳米棒容易附着于基体组分外表面，反而降低力学性能。
[0020]优选的，制备方法包括如下步骤：S1.首先将乙二酸丁二醇酯在100
‑
120℃，真空度≤
‑
0.8MPa条件下脱水1
‑
1.5h；在80
‑
85℃条件下加入甲苯二异氰酸酯、1,4
‑
丁二醇和0.2
‑
0.3份催化剂，反应3
‑
4h；然后降温至55
‑
60℃，加入7
‑
14份N
‑
乙基吡咯烷酮溶解的二羟甲基丙酸，保温反应4
‑
5h，接着加入剩余的N
‑
乙基吡咯烷酮；冷却至≤50℃后加入三乙胺反应8
‑
10min；最后在100
‑
200r/min的速
度搅拌下加入去离子水，再加入乙二胺，搅拌得到聚氨酯乳液基体组分；S2.将6
‑
7份分散剂和CeO2纳米棒混合并添加于聚氨酯乳液基体组分中，超声波搅拌20
‑
25min，超声功率180
‑
240W，频率20
‑
30kHz；接着将剩下的分散剂和ZnO纳米粒子混合后继续添加，再超声波搅拌10
‑
15min，超声功率180
‑
240W，频率20
‑
30kHz。
[0021]通过采用上述技术方案，先加入CeO2纳米棒搅拌，再加入ZnO纳米粒子进一步填充空隙，使胶层结构更致密，提高力学性能的同时有助于增大粘附面积并提高粘附力。
[0022]优选的，制备方法还包括如下步骤：分散剂的制备：将1
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性聚氨酯胶粘剂，其特征在于：原料包括如下重量份数的组分：20
‑
30份乙二酸丁二醇酯；7
‑
8份甲苯二异氰酸酯；0.5
‑
0.8份1,4
‑
丁二醇；0.8
‑
2份二羟甲基丙酸；1
‑
2份三乙胺；0.2
‑
0.5份乙二胺；12
‑
25份N
‑
乙基吡咯烷酮；2
‑
2.5份ZnO纳米粒子；0.6
‑
0.8份CeO2纳米棒；10
‑
12份分散剂；50
‑
60份去离子水。2.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯胶粘剂，其特征在于：所述分散剂包括如下重量份数的组分：8
‑
10份液体石蜡；1
‑
2份十二酰单乙醇胺；0.3
‑
0.4份丙烯酸树脂。3.根据权利要求2所述的一种水性聚氨酯胶粘剂，其特征在于：按重量份数计，所述原料还包括1
‑
2份木质素。4.根据权利要求3所述的一种水性聚氨酯胶粘剂，其特征在于：所述分散剂的制备方法为：先将十二酰单乙醇胺和液体石蜡搅拌混合5
‑
8min，再添加丙烯酸树脂，继续搅拌15
‑
20min。5.根据权利要求3所述的一种水性聚氨酯胶粘剂，其特征在于：所述丙烯酸树脂和木质素的重量份数比为1:4。6.根据权利要求3所述的一种水性聚氨酯胶粘剂，其特征在于：按重量份数计，所述原料还包括0.6
‑
0.8份甲基丙烯缩水甘油酯。7.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯胶粘剂，其特征在于：所述ZnO纳米粒子的平均粒径为20
‑
30nm；所述CeO2纳米棒的平均长度为1
‑
2μm。8.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯胶粘剂，其特征在于，制备方法包括如下步骤：S1.首先将乙二酸丁二醇酯在100
‑
120℃，真空度≤
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁岗，王甫俊，
申请(专利权)人：温州市大宝高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：